1、實驗二力的平行四邊形定則,第二章相互作用,內(nèi)容索引,過好雙基關,命題點一 教材原型實驗,命題點二 實驗拓展創(chuàng)新,1,過好雙基關,1.實驗原理 互成角度的兩個力f1、f2與另外一個力f產(chǎn)生相同的效果，看f1、f2用平行四邊形定則求出的合力f與f在實驗誤差允許范圍內(nèi)是否相同. 2.實驗器材 木板、白紙、圖釘若干、橡皮條、細繩、彈簧測力計兩個、三角板、刻度尺. 3.實驗步驟 (1)用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的木板上.,(2)用兩個彈簧測力計分別鉤住兩個細繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達某一位置o.如圖甲所示.,(3)用鉛筆描下結(jié)點o的位置和兩個細繩套的方向，并記錄彈簧測力計的讀數(shù)

2、，利用刻度尺和三角板根據(jù)平行四邊形定則求出合力f. (4)只用一個彈簧測力計，通過細繩套把橡皮條的結(jié)點拉到與前面相同的位置o，記下彈簧測力計的讀數(shù)f和細繩的方向，如圖乙所示. (5)比較f與用平行四邊形定則求得的合力f，看它們在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相同.,1.正確使用彈簧測力計 (1)將兩只彈簧測力計調(diào)零后水平互鉤對拉過程中，讀數(shù)相同，可選；若不同，應另換或調(diào)校，直至相同為止. (2)使用時，讀數(shù)應盡量大些，但不能超出范圍. (3)被測力的方向應與軸線方向一致. (4)讀數(shù)時應正對、平視刻度.,2.注意事項 (1)位置不變：在同一次實驗中，使橡皮條拉長時結(jié)點的位置一定要相同，是為了使合力的

3、作用效果與兩個分力共同作用效果相同，這是利用了等效替代的思想. (2)角度合適：用兩個彈簧測力計鉤住細繩套互成角度地拉橡皮條時，其夾角不宜太小，也不宜太大，以60100之間為宜. (3)在合力不超出量程及在橡皮條彈性限度內(nèi)形變應盡量大一些.細繩套應適當長一些，便于確定力的方向. (4)統(tǒng)一標度：在同一次實驗中，畫力的圖示選定的標度要相同，并且要恰當選定標度，使力的圖示稍大一些.,3.誤差分析 (1)誤差來源：除彈簧測力計本身的誤差外，還有讀數(shù)誤差、作圖誤差等. (2)減小誤差的辦法： 實驗過程中讀數(shù)時眼睛一定要正視彈簧測力計的刻度盤，要按有效數(shù)字位數(shù)要求和彈簧測力計的精度正確讀數(shù)和記錄. 作圖

4、時使用刻度尺，并借助于三角板，使表示兩力的對邊一定要平行.,命題點一 教材原型實驗,2,某同學做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示，其中a為固定橡皮條的圖釘，o為橡皮條與細繩的結(jié)點，ob和oc為細繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖.,【例1】,(1)如果沒有操作失誤，圖乙中的f與f兩力中，方向一定沿ao方向的是_.,答案,分析,f,真實值,(2)本實驗采用的科學方法是 a.理想實驗法b.等效替代法 c.控制變量法d.建立物理模型法,答案,(3)實驗時，主要的步驟是： a.在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上； b.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的a

5、點，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細繩 的另一端系著繩套； c.用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到 達某一位置o，記錄下o點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)； d.按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力f1和f2的圖示，并用 平行四邊形定則求出合力f； e.只用一只彈簧測力計，通過細繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計的示數(shù)， 記下細繩的方向，按同一標度作出這個力f的圖示； f.比較f和f的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論. 上述步驟中，有重要遺漏的步驟的序號是_和_； 遺漏的內(nèi)容分別是_和_ _。,答案,c,e,c中應加上“記下兩條細繩的

6、方向”,e中應說明“把橡皮條,的結(jié)點拉到同一位置o”,1.某同學做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗裝置如圖甲所示，其中a為固定橡皮條的圖釘，o為橡皮條與細繩的結(jié)點，ob和oc為細繩.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在白紙上所作圖如圖乙所示，已知實驗過程中操作正確.,(1)乙圖中f1、f2、f、f四個力，其中力_(填上述字母)不是由彈簧測力計直接測得的.實驗中，要求先后兩次力的作用效果相同，指的是_ (填正確選項前字母). a.兩個彈簧測力計拉力f1和f2的大小之和等于一個彈簧 測力計拉力的大小 b.橡皮條沿同一方向伸長 c.橡皮條伸長到同一長度 d.橡皮條沿同一方向伸長同一長度,f,d,答案,(2)丙圖是測量中某

7、一彈簧測力計的示數(shù)，讀出該力大小為_ n.,9.0,答案,分析,2.有同學利用如圖所示的裝置來驗證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個光滑的滑輪a和b，將繩子打一個結(jié)點o，每個鉤碼的重量相等，當系統(tǒng)達到平衡時，根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力ftoa、ftob和ftoc，回答下列問題： (1)改變鉤碼個數(shù)，實驗能完成的是 a.鉤碼的個數(shù)n1n22，n34 b.鉤碼的個數(shù)n1n33，n24 c.鉤碼的個數(shù)n1n2n34 d.鉤碼的個數(shù)n13，n24，n35,答案,(2)在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是 a.標記結(jié)點o的位置，并記錄oa、ob、oc三段繩子的方向 b.量出oa、o

8、b、oc三段繩子的長度 c.用量角器量出三段繩子之間的夾角 d.用天平測出鉤碼的質(zhì)量,答案,(3)在作圖時，你認為圖中_(選填“甲”或“乙”)是正確的.,甲,答案,命題點二 實驗拓展創(chuàng)新,3,某同學通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則.實驗步驟： 將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向. 如圖所示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一 端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數(shù)為某一設定值時， 將橡皮筋兩端的位置標記為o1、o2，記錄彈簧秤的示數(shù)f，測 量并記錄o1、o2間的距離(即橡皮筋的長度l).每次將彈簧秤示 數(shù)改變0.50 n，測出所對應的l，部分數(shù)據(jù)如下表所示：,【例2

9、】,找出中f2.50 n時橡皮筋兩端的位置，重新標記為o、o，橡皮筋的拉力記為fo o. 在秤鉤上涂抹少許潤滑油，將橡皮筋搭在秤 鉤上，如圖所示.用兩圓珠筆尖成適當角度同時 拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達到o點，將兩 筆尖的位置標記為a、b，橡皮筋oa段的拉力記 為foa，ob段的拉力記為fob. 完成下列作圖和填空：,(1)利用表中數(shù)據(jù)在圖坐標紙上畫出fl圖線，根據(jù)圖線求得l0 _cm.,答案,分析,10.0(9.8、9.9、10.1均正確),(2)測得oa6.00 cm，ob7.60 cm， 則foa的大小為 _n.,1.80(1.701.90均正確),可計算橡皮筋的勁度系數(shù) 若oa6.0

10、0 cm，ob7.60 cm，則橡皮筋的彈力為 fkx50(6.007.6010.00)102 n1.80 n 則此時foaf1.80 n,答案,解析,(3)根據(jù)給出的標度，在圖中作出foa和fob的合力f的圖示.,fobfoa1.80 n，兩力的合力f 如圖乙所示.,答案,見解析圖乙,解析,(4)通過比較f與_的大小和方向，即可得出實驗結(jié)論.,答案,解析,foo的作用效果和foa、fob兩個力共同作用的效果相同，f是foa、fob兩個力的合力，所以通過比較f和foo的大小和方向，可得出實驗結(jié)論.,foo,實驗拓展創(chuàng)新的兩種方法 以本實驗為背景，以實驗中操作的注意事項、誤差來源設置條件，或通過

11、改變實驗條件、實驗儀器設置題目. 1.對實驗原理的理解、實驗方法的遷移,2.實驗器材的改進,3.某同學嘗試用橡皮筋等器材驗證力的平行四邊形定則，他找到兩條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細繩、白紙、釘子，設計了如下實驗：將兩條橡皮筋的一 端與細繩連接，結(jié)點為o，細繩下掛一重物，兩橡皮 筋的另一端也都連有細繩.實驗時，先將一條橡皮筋 的另一端的細繩固定在墻上的釘子a上，另一條橡皮 筋任其下垂，如圖甲所示；再將另一條橡皮筋的 另一端的細繩固定在墻上的釘子b上，如圖乙所示.,(1)為完成實驗，下述操作中必需的是 a.兩橡皮筋的另一端連接的細繩a、b長度要相同 b.

12、要測量橡皮筋的原長 c.要測量圖甲和圖乙中橡皮筋的長度 d.要記錄圖甲中結(jié)點o的位置及過結(jié)點o的豎直方向 e.要記錄圖乙中結(jié)點o的位置及過結(jié)點o的豎直方向,答案,解析,首先應明白該實驗的實驗原理，即用橡皮筋的伸長量來表示彈力的大小，所以實驗中一定要測橡皮筋的長度，而沒必要關心細繩a、b的長度，選項b和c中的操作是需要的，為了確保力的合成的等效性，需要記錄題圖乙中結(jié)點o的位置及過結(jié)點o的豎直方向，選項e中的操作是必需的.,(2)對該實驗“兩條相同的橡皮筋”的要求的理解正確的是 a.橡皮筋的材料和原長相同即可 b.橡皮筋的材料和粗細相同即可 c.橡皮筋的材料、原長和粗細均要相同,答案,解析,為了能

13、用橡皮筋的伸長量表示彈力大小，滿足fkx，應讓k值相同，即橡皮筋的材料、粗細、原長均要相同，選項c正確.,4.(2014江蘇11)小明通過實驗驗證力的平行四邊形定則. (1)實驗記錄紙如圖所示，o點為橡皮筋被拉伸后伸長到的位置，兩彈簧測力計共同作用時，拉力f1和f2的方向分別過p1和p2點；一個彈簧測力計拉橡皮筋時，拉力f3的方向過p3點.三個力的大小分別為：f13.30 n、f23.85 n和f34.25 n.請根據(jù)圖中給出的標度作圖求出f1和f2的合力.,作出的圖示 如圖所示.,答案,見解析圖(f合4.64.9 n都算對),解析,(2)仔細分析實驗，小明懷疑實驗中的橡皮筋被多次拉伸后彈性發(fā)

14、生了變化，影響實驗結(jié)果.他用彈簧測力計先后兩次將橡皮筋拉伸到相同長度，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同，于是進一步探究了拉伸過程對橡皮筋彈性的影響. 實驗裝置如圖甲所示，將一張白紙固定在豎直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于o點，下端n掛一重物.用與白紙平行的水平力緩慢地移動n，在白紙上記錄下n的軌跡.重復上述過程，再次記錄下n 的軌跡. 兩次實驗記錄的軌跡如圖乙所示.過o點作 一條直線與軌跡交于a、b兩點，則實驗中 橡皮筋分別被拉伸到a和b時所受拉力fa、 fb的大小關系為_.,答案,解析,fafb,甲,乙,重物受力情況如圖所示，由于重力不變，兩次實驗時，橡皮筋拉力ft的方向相同，故水平拉力f大小相等，即fafb.,(3)根據(jù)(2)中的實驗，可以得出的實驗結(jié)果_.(填寫選項前的字母) a.橡